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2020 年度 実績報告書

複雑な立体構造をもつ森林の放射伝達機構の解明:分散球群と複数の衛星を用いた解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07843
研究機関高知大学

研究代表者

松岡 真如  高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (50399325)

研究分担者 守屋 均  香川大学, 創造工学部, 講師 (50150371)
吉岡 博貴  愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (40332944)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードリモートセンシング / 分散球群 / 放射伝達 / 森林
研究実績の概要

本年度は二報の論文の作成と投稿を実施した。
一報目の論文は、無人航空機(ドローン)の観測画像からStructure from Motionによって作成された森林の三次元モデルを用いて、衛星で観測される分光反射率から樹冠や地形による影を取り除く方法を開発したものである。三次元モデルの点群を球群に拡張し、衛星観測時の太陽の位置などをもとに光線追跡法によって衛星画像をシミュレーションする。これと実際の衛星画像とを線形回帰することで、衛星の各画素に含まれる地形や樹冠による影を除去する手法である。この論文では常緑針葉樹林を対象として、単独の観測データを用いたシーンベースの補正と、多時期のデータを用いた画素ベースの補正を試みた。その結果、どちらも影を取り除いた均一的な反射率を得ることができたが、画素ベースの補正では冬季に過補正を生じる傾向が見られた。これは、樹冠による多重反射の影響を無視したことに起因すると考察された。なお、シーンベースの補正については国内の学会において口頭発表も行った。
二報目の論文は、植生のモニタリングに用いられる植生指数について、静止軌道衛星と極軌道衛星の観測位置の違いに起因する系統的な誤差を補正する手法を開発したものである。線形混合モデルのエンドメンバーの分光反射率を自動的に算出し、それに基づいて異なるセンサで観測された可視・近赤外域の分光反射率を共通の特徴空間に再投影することで系統的誤差を除去させた。静止軌道衛星のHimawari-8/AHIと極軌道衛星のAqua/MODISに本手法を適用した結果、既存の植生指数がもつシーン間の系統的な誤差を-0.0004±0.018(平均±標準偏差)まで減らすことができた。この成果は、角度条件が異なるセンサーで観測された植生指数を相互に変換する手法の開発に役立つと期待される。
いずれもオープンアクセスの国際誌に掲載された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Correction of Canopy Shadow Effects on Reflectance in an Evergreen Conifer Forest Using a 3D Point Cloud2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Masayuki、Moriya Hitoshi、Yoshioka Hiroki
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 12 ページ: 2178~2178

    • DOI

      10.3390/rs12142178

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Simple Algorithm for Deriving an NDVI-Based Index Compatible between GEO and LEO Sensors: Capabilities and Limitations in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Obata Kenta、Yoshioka Hiroki
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 12 ページ: 2417~2417

    • DOI

      10.3390/rs12152417

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 衛星画像における樹冠による影の三次元点群を用いた補正:シーンベースの補正2020

    • 著者名/発表者名
      松岡真如, 守屋 均, 吉岡博貴
    • 学会等名
      日本写真測量学会令和2年度年次学術講演会

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公開日: 2021-12-27  

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